RU2086514C1

RU2086514C1 - Charge for mineral fiber making

Info

Publication number: RU2086514C1
Application number: RU95101759A
Authority: RU
Inventors: Сергей Герасимович Жуков; Александр Андреевич Еремеев; Виктор Алексеевич Градов
Original assignee: Сергей Герасимович Жуков; Александр Андреевич Еремеев; Виктор Алексеевич Градов
Priority date: 1995-02-06
Filing date: 1995-02-06
Publication date: 1997-08-10
Also published as: RU95101759A

Abstract

FIELD: building materials. SUBSTANCE: charge has the following composition, wt. -%: furnace slag crushed stone 40-82; correcting additions (sand, loam, basalt crushed stone) 8-10, and slag cotton waste 10-50. EFFECT: enhanced quality of charge. 1 tbl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности минерального волокна. The invention relates to the production of building materials, in particular mineral fiber.

Известны составы шихты для производства минерального волокна, включающие доменные шлаки /50 90 мас./ и корректирующие добавки, которые могут включать бой красного или силикатного кирпича и керамических отходов, глинистого песчаника /до 10 11 мас. к массе шлака/, щебня гранита /до 14 мас./, базальта /до 20 мас./, порфирита /до 5 мас./, диабаза /до 50 мас./ и др. [1]
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой является шихта для получения расплавов в ванных печах, в которой в качестве сырья используется смесь мергеля с известняком или доменного шлака с горным песком /в соотношении 1:0,33 и 1:0,18 мас./ [2]
Однако получение силикатных расплавов из известных составов шихты требует больших энергетических затрат /так например, удельные затраты теплоты на 1 кг расплава для ванных печей составляет 2600 5000 кДж, а для вагранок 1500
3000 кДж/ и большого расхода исходных сырьевых компонентов, что ведет к удорожанию конечного продукта.Known compositions of the charge for the production of mineral fiber, including blast furnace slag / 50 90 wt. / And corrective additives, which may include the battle of red or silicate brick and ceramic waste, clay sandstone / up to 10 11 wt. to the mass of slag /, crushed granite / up to 14 wt. /, basalt / up to 20 wt. /, porphyrite / up to 5 wt. /, diabase / up to 50 wt. / etc. [1]
The closest in technical essence and the achieved effect to the proposed one is a mixture for producing melts in bath furnaces, in which a mixture of marl with limestone or blast furnace slag with mountain sand is used as raw material / in a ratio of 1: 0.33 and 1: 0.18 wt. ./ [2]
However, the production of silicate melts from known charge compositions requires high energy costs / so, for example, the specific heat consumption per 1 kg of melt for bath furnaces is 2600 5000 kJ, and for cupola furnaces 1500
3000 kJ / and high consumption of feedstock components, which leads to higher cost of the final product.

Цель изобретения снижение энергетических затрат при получении силикатных расплавов, снижение расхода исходных сырьевых компонентов при подготовке шихты путем включения отходов минераловатного производства в технологический процесс. The purpose of the invention is the reduction of energy costs in the production of silicate melts, the reduction of the consumption of initial raw materials in the preparation of the mixture by including waste mineral wool production in the process.

Цель достигается тем, что в состав шихты для получения минерального волокна, включающую щебень доменного шлака и корректирующие добавки, дополнительно входят отходы минераловатного производства при следующем соотношении компонентов, мас. The goal is achieved in that the composition of the mixture to obtain mineral fiber, including crushed stone of blast furnace slag and corrective additives, additionally includes waste mineral wool production in the following ratio of components, wt.

щебень доменного шлака 40,0 82,0
корректирующие добавки /песок, суглинок, базальтовый щебень/ 8,0 10,0
отходы производства 10,0 50,0
В таблице представлены конкретные составы шихт.blast furnace slag 40.0 82.0
corrective additives / sand, loam, crushed stone / 8.0 10.0
production waste 10.0 50.0
The table shows the specific composition of the charge.

Процесс получения из шихты силикатных расплавов сопровождается сложными физико-химическими превращениями, характер которых определяется составом шихты и температурой. Во всех случаях происходят процессы силикато- и стеклообразования. При этом силикатообразование начинает протекать между материалами, составляющими исходную шихту, уже в твердом состоянии при относительно низких температурах /400 600^oC/. Однако скорость реакций при этом невелика. Существенная интенсификация процессов наступает при появлении жидкой фазы, которая образуется в объеме шихты вследствие плавления легкоплавких компонентов и возникновения эвтектик.The process of obtaining silicate melts from a mixture is accompanied by complex physicochemical transformations, the nature of which is determined by the composition of the mixture and temperature. In all cases, processes of silicate and glass formation occur. When this silicate formation begins to occur between the materials that make up the original mixture, already in the solid state at relatively low temperatures / 400 600 ^o C /. However, the reaction rate is low. Significant intensification of the processes occurs when a liquid phase appears, which is formed in the charge volume due to the melting of low-melting components and the appearance of eutectics.

Таким легкоплавким компонентом в предлагаемом составе шихты являются отходы минераловатного производства, в которых уже прошли необходимые физико-химические процессы. Such a low-melting component in the proposed composition of the charge are waste mineral wool production, in which the necessary physicochemical processes have already passed.

После появления жидкой фазы в результате плавления легкоплавких кусков, включающих отходы производства, в полученном расплаве происходит интенсивное растворение тугоплавких составляющих шихты с последующей гомогенизацией полученного расплава. After the appearance of the liquid phase as a result of melting of low-melting pieces, including production waste, in the obtained melt, intensive dissolution of the refractory components of the mixture occurs, followed by homogenization of the obtained melt.

Химическое взаимодействие между компонентами шихты в процессе получения силикатного расплава определяется законами химической термодинамики, а также кинетическими факторами, к которым в первую очередь относится поверхность контакта. Чем больше площадь непосредственного контакта зерен компонентов, тем быстрее протекает процесс силикатообразования. При этом площадь поверхности контактов для шихты возрастает с увеличением дисперсности зерен. Следовательно, измельчение компонентов шихты способствует ускорению реакций силикатообразования и гомогенизиции расплава. The chemical interaction between the components of the mixture in the process of obtaining a silicate melt is determined by the laws of chemical thermodynamics, as well as kinetic factors, which primarily refers to the contact surface. The larger the area of direct contact between the grains of the components, the faster the process of silicate formation. In this case, the surface area of the contacts for the charge increases with increasing dispersion of grains. Therefore, the grinding of the components of the charge helps to accelerate the reactions of silicate formation and homogenization of the melt.

Процесс приготовления заявляемого состава шихты включает следующие этапы:
взвешивание в соответствии с заявляемой рецептурой предварительно подготовленных /просушенных и измельченных сырьевых материалов,
смешивание отдозированных материалов до полной однородности,
транспортирование и засыпка полученной шихты в вагранку или ванную печь.The process of preparing the claimed composition of the mixture includes the following steps:
weighing in accordance with the claimed formulation of previously prepared / dried and crushed raw materials,
mixing metered materials until completely homogeneous,
transportation and filling the resulting mixture into a cupola or bathroom furnace.

На чертеже показана технологическая схема подготовки шихты с использованием отходов производства. The drawing shows a flow chart of the preparation of the mixture using industrial waste.

Составляющие компоненты из накопителей 1 с помощью питателей 2 проходят стадии сепарации 3, дробления 4, сушки 5, после чего с помощью конвейеров /на рис. 1 не показаны/ подаются в соответствующие расходные бункера 6. После взвешивания 7 исходные компоненты транспортируются в смеситель 8, где смешиваются в соответствии с рецептурой в однородную смесь. The components from the drives 1 with the help of feeders 2 go through the stages of separation 3, crushing 4, drying 5, and then using conveyors / in Fig. 1 are not shown / fed to the respective feed hopper 6. After weighing 7, the starting components are transported to the mixer 8, where they are mixed according to the recipe into a homogeneous mixture.

Из смесителя 8 шихта поступает в расходный бункер 9, откуда с помощью питателя 10 и ленточного транспортера 11 подается в ванную печь 12 /или вагранку/. From the mixer 8, the mixture enters the feed hopper 9, from where, using the feeder 10 and the conveyor belt 11, it is supplied to the bathroom furnace 12 / or cupola /.

Отходы производства, получаемый в процессе волокнообразования от центрифуги 13 и из камеры волокноосаждения 14 собираются в накопитель отходов 1 откуда возвращаются в технологический процесс. Production waste obtained in the process of fiber formation from the centrifuge 13 and from the fiber deposition chamber 14 is collected in a waste storage device 1 from where they are returned to the technological process.

Предлагаемые состав шихты для производства минерального волокна и технологический процесс ее подготовки позволяют получить безотходную технологию изготовления волокна и снизить энергозатраты при получении силикатного расплава. The proposed composition of the mixture for the production of mineral fibers and the technological process of its preparation allow to obtain a waste-free technology for the manufacture of fibers and reduce energy consumption when producing silicate melt.

Claims

The mixture for the manufacture of mineral fibers, including crushed stone of blast furnace slag and corrective additives, characterized in that the mixture additionally contains waste mineral wool production in the following ratio of components, wt.

Crushed stone of blast furnace slag 40.0 82.0
Corrective additives (sand, loam, crushed stone) 8.0 10.0
Production waste 10.0 50.0